Was sind die verschiedenen Arten von Rapid Prototyping?
Rapid Prototyping ist eine Familie von additiven Produktionsprozessen, mit denen Prototypmodelle zusammengesetzt werden. Diese Prozesse werden als additive Methoden bezeichnet, da dem Modell während der Konstruktion Material hinzugefügt wird, anstatt von einem massiven Block abgeschnitten zu werden. Zu den allgemein verwendeten Mitgliedern dieser Familie zählen das selektive Lasersintern (SLS), die Stereolithographie (SLA) und das dreidimensionale Drucken (3D) (3DP). Laminated Object Manufacturing (LOM), Fused Deposition Modeling (FDM) und Elektronenstrahlschmelzen (EBM) gehören ebenfalls zu den gängigeren Rapid Prototyping-Verfahren. Alle diese Prozesse werden von Maschinen automatisiert und ausgeführt, die von Computern gesteuert werden, die Daten aus CAD-Modellen (Computer Aided Design) des Prototyps lesen.
Beim Prototyping werden Modelle neuer Produkte oder Überarbeitungen bestehender Produkte erstellt, bevor sie endgültig genehmigt und in Originalgröße hergestellt werden. Dieser Prozess ermöglicht es Designern und Entwicklern, ihre Entwürfe zu bewerten, Fehler oder Auslassungen zu identifizieren und das Konzept allen interessierten Parteien zu demonstrieren. Verständlicherweise ist das Prototyping ein kritischer Bestandteil jedes Designprozesses, was häufig zu erheblichen Zeit- und Budgeteinsparungen führt. Rapid Prototyping ist eine der am weitesten verbreiteten Methoden zur Erstellung von Prototypmodellen. Der Prozess ist additiv, dh die verwendeten Maschinen fügen dem Modell während des Baus Material hinzu, im Gegensatz zu subtraktiven Prozessen, bei denen Material von einem Rohblock abgeschnitten wird.
Im Allgemeinen werden verschiedene Rapid-Prototyping-Techniken verwendet, bei denen Metalle, Thermoplaste und Photopolymere verwendet werden, um den Prototypen nach und nach Schicht für Schicht von Grund auf neu aufzubauen. Eines der beliebtesten Verfahren ist das selektive Lasersintern (SLS), bei dem mithilfe eines Hochleistungs-Kohlendioxidlasers Kunststoff-, Keramik- oder Glaspulver in das fertige Modell eingeschmolzen werden. Der Laser läuft in einem Muster, das genau ein CAD-Modell imitiert, das in der Computersteuerung der Maschine gespeichert ist, und verwandelt das Pulver dabei in einen festen Körper. Das direkte Metalllasersintern (DMLS) ist ein ähnliches Verfahren, bei dem Metallpulver verwendet werden.
Ein weiteres häufig verwendetes Rapid-Prototyping-Verfahren, das auf ähnliche Weise funktioniert, ist die Stereolithographie. Bei diesem Verfahren wird ein Ultraviolett (UV) -Laser verwendet, der sich durch einen Tank aus Photopolymerharz bewegt, das formuliert ist, um zu härten oder auszuhärten, wenn es UV-Licht ausgesetzt wird. Während der Laser die in der CAD-Datei gespeicherte Form nachzeichnet, verfestigt sich das Harz und baut nach und nach das Prototypmodell auf. Eine der bedeutendsten jüngsten Entwicklungen im Bereich des Rapid Prototyping ist das dreidimensionale (3D-) Druckverfahren, bei dem ein Tintenstrahldrucker aufeinanderfolgende Schichten aus pulverförmigem Harz und Bindemitteln aufbringt, um nach und nach die gewünschte Form zu erhalten. Beim Rapid Prototyping werden auch mehrere andere Prozesse verwendet, die zwar geringfügige Prozessunterschiede aufweisen, jedoch alle dieselbe fortschrittliche, additive Modellbautechnik aufweisen.